車載式柴油打樁機設計（一）【含CAD圖紙、說明書】

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本科畢業(yè)論文(設計)開題報告 論 文 題 目：車載式柴油打樁機設計（一） 學 院 ： 機 械 工 程 學院 專 業(yè) 、班 級：學 生 姓 名： 指導教師（職稱） 畢業(yè)論文（設計）開題報告要求 開題報告既是規(guī)范本科生畢業(yè)論文工作的重要環(huán)節(jié)，又是完成高質(zhì)量畢業(yè)論文 （設計）的有效保證。為了使這項工作規(guī)范化和制度化，特制定本要求。一、選題依據(jù) 1. 論文（設計）題目及研究領域； 2. 論文（設計）工作的理論意義和應用價值； 3. 目前研究的概況和發(fā)展趨勢。二、論文（設計）研究的內(nèi)容1.重點解決的問題； 2. 擬開展研究的幾個主要方面（論文寫作大綱或設計思路）； 3. 本論文（設計）預期取得的成果。三、論文（設計）工作安排 1. 擬采用的主要研究方法（技術路線或設計參數(shù)）； 2. 論文（設計）進度計劃。四、文獻查閱及文獻綜述 學生應根據(jù)所在學院及指導教師的要求閱讀一定量的文獻資料，并在此基礎上通過分析、研究、綜合，形成文獻綜述。必要時應在調(diào)研、實驗或?qū)嵙暤幕A上遞交相關的報告。綜述或報告作為開題報告的一部分附在后面，要求思路清晰，文理通順， 較全面地反映出本課題的研究背景或前期工作基礎。 五、其他要求 1. 開題報告應在畢業(yè)論文（設計）工作開始后的前四周內(nèi)完成； 2. 開題報告必須經(jīng)學院教學指導委員會審查通過； 3. 開題報告不合格或沒有做開題報告的學生，須重做或補做合格后，方能繼續(xù)論文（設計）工作，否則不允許參加答辯； 4. 開題報告通過后，原則上不允許更換論文題目或指導教師； 5. 開題報告的內(nèi)容，要求打印并裝訂成冊（部分專業(yè)可根據(jù)需要手寫在統(tǒng)一紙張上，但封面需按統(tǒng)一格式打?。?。 一、選題依據(jù) 1. 論文（設計）題目 車載式柴油打樁機設計（一） 2. 研究領域 機械設計制造及其自動化領域?qū)Ｓ迷O備設計 3. 論文（設計）工作的理論意義和應用價值 最近十幾年間我國高速公路建設的規(guī)模和速度驚人,對于施工質(zhì)量和效率的 要求越來越高,使用高精度,高效率的機械化作業(yè)是實現(xiàn)上述要求的基本保證。高速公路防撞護欄樁施工是建設后期一項時間緊、任務重、難度大、工藝復雜,人工無法完成的作業(yè)。按照現(xiàn)行設計規(guī)范,高速公路護欄樁的分布密度為每 4 米 1 根,有些地區(qū)每 2 米一根,每公里的數(shù)量達到 1000 多根。目前,我國高速公路的建設通車里程達每年 3000 公里,合計總沉樁數(shù)量為 4000000 根。護欄樁的分布位置都在充分壓實的路肩上,絕大多數(shù)路基下有穩(wěn)定沙礫甚至碎石,樁位地質(zhì)條件復雜,沉樁阻力大,不可能人工沉樁,而且考慮到護欄的防護功能及其對路容路貌的影響,沉樁施工必須滿足一定的施工質(zhì)量要求。護欄樁的施工質(zhì)量指沉樁的垂直度、樁位的精確度、標高的誤差范圍以及樁頭的變形程度。如果施工質(zhì)量較差,將大大影響護欄板和防水帽的安裝精度和作業(yè)效率, 同時還影響車輛通行時的安全防護和道路整體線形的美觀。所以,護欄樁的施工質(zhì)量對于后期的護欄板安裝以及高速公路的安全保障功能的實現(xiàn)和道路整體外觀具有至關重要的意義。根據(jù)我國實際情況,在高速公路建設周期中留給護欄施工的時間一般很短,工期要求緊,所以要求完成護欄樁施工的機械具有較高的作業(yè)效率。本研究所涉及的車載式柴油打樁機的主要用途是實現(xiàn)高速公路防撞護欄樁沉打作業(yè)任務。[1] 4. 目前研究的概況和發(fā)展趨勢研究概況 1) 與施工工法密切結(jié)合，開發(fā)研制了一批新產(chǎn)品，實現(xiàn)了系列化、成套化 例如， 柴油樁錘有筒式水冷、筒式風冷和導桿式 3 個系列；振動樁錘有普通振動樁錘 DZ 系列，引進日本建調(diào)（株）生產(chǎn)的 KM，VM 系列，可調(diào)偏心力矩振動樁錘 DZJ 系列，無級變頻變矩電驅(qū)振動樁錘 DZPJ 系列，免共振無級變頻電驅(qū)振動樁錘 DZP 系列，無級變頻變矩液壓振動樁錘 YZPJ 系列共 6 個系列；液壓打樁錘有 1 個系列； 壓樁機有 1 個系列；長螺旋鉆孔機有步履式和履帶式 2 個系列；潛水式鉆孔機有 1 個系列；工程鉆機有轉(zhuǎn)盤式和動力頭式 2 個系列；振沖器有 1 個系列；樁架有步履 式和履帶式 2 個系列；旋挖鉆機有 1 個系列；液壓抓斗有 1 個系列；多軸式鉆機 有 1 個系列；潛孔錘鑿巖鉆機有 1 個系列；以上產(chǎn)品每個系列都有多種規(guī)格。 樁工機械的成套化主要體現(xiàn)在為完成各種樁基礎施工，可提供沖擊作用的柴油錘、液壓錘、振動作用的振動錘，靜壓作用的壓樁機，以及長螺旋、短螺旋、潛水式、轉(zhuǎn)盤式、回轉(zhuǎn)斗、動力頭式、沖抓式等各種成孔（樁孔）鉆機，滿足不同樁基礎施工和不同施工工法的需求?？商峁┳吖苁?、軌道式、履帶式、懸掛式、步履式不同技術性能、不同生產(chǎn)成本的多種打樁架，可分別滿足大型重點工程、中小工程，一般民用村鎮(zhèn)建設工程的不同需求，可適應不同技術資質(zhì)、不同經(jīng)濟實力的基礎施工企業(yè)的不同條件，適應不同基礎施工現(xiàn)場“三通一平”等現(xiàn)場條件。 2）產(chǎn)品普遍采用了液壓傳動、機械振動、自動控制等先進技術，計算機輔助設計、仿真、有限元計算等先進設計手段，產(chǎn)品技術水平上了新的檔次 履帶底盤三支點打樁架、液壓樁錘、旋挖鉆機、液壓抓斗、靜壓樁機、部分型號的工程鉆機均采用了全液壓傳動。采用液壓傳動，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、調(diào)速性能好，過載保護性能好， 操縱輕便。振動樁錘和振沖器是樁工機械利用振動技術的典型產(chǎn)品。振動樁錘以一定方向的激振力、激振頻率、振幅的振動作用，在土壤 N 值不大于 50 的土質(zhì)條件下沉拔鋼管樁、鋼板樁、施工振動沉管灌注樁具有施工效率高、樁體密實性好的優(yōu)點。振動樁錘目前已普遍使用專門設計特殊構(gòu)造的耐振型電機、產(chǎn)品的使用可靠性與壽命都得到了顯著提高。為了適應不同地質(zhì)條件的施工，發(fā)展振動主參數(shù)可調(diào)的振動樁錘是發(fā)展方向。由北京建筑機械化研究院研制的 DZJ 系列液壓式可調(diào)偏心力矩振動錘已達到了上述要求?？烧{(diào)偏心力矩振動錘還具有啟動方便、啟動、停機過程中能躲過樁架固有振動頻率，防止樁架共振破壞的優(yōu)點。振沖器是利用機械振動加固軟地基的施工機械，目前已廣泛應用。 發(fā)展趨勢 1） 進一步與基礎施工工法密切結(jié)合，結(jié)合我國國情，引進必要的國外產(chǎn)品技術， 發(fā)展更多的新品種、新規(guī)格，滿足各種不同工程施工需要和不同施工用戶需要。目前， 特別要加速發(fā)展地下防滲擋土連續(xù)墻施工設備和多功能大直徑鉆孔機械。 2） 進一步消化吸收引進的先進技術，在樁工機械的傳動、操縱、控制、安全保護等系統(tǒng)普遍采用液壓、電子等機電液一體化新技術，使樁工機械產(chǎn)品技術水平上一個新的檔次，性能更先進，操縱更方便、舒適，實用更可靠、安全。 3） 進一步解決樁工機械在城市施工的公害問題。發(fā)展超高頻（50Hz 以上）低振幅 式振動沉拔樁錘，降低振動樁錘的振動危害；進一步改進柴油樁錘的燃料霧化系統(tǒng)和吸排氣系統(tǒng)，提高燃燒效果，降低空氣污染；發(fā)展液壓樁錘，降低施工沖擊噪音徹底解決廢氣污染問題；在鉆孔機產(chǎn)品中，發(fā)展全套管護壁產(chǎn)品或不需護壁的新工法、新設備，解決施工工程中泥漿護壁污染問題。 4） 樁工機械在施工時工況惡劣，更易受損壞和磨損，不斷提高樁工機械的使用可靠性和壽命是一個重要課題。要進一步發(fā)展推廣應用振動樁錘專用的高結(jié)構(gòu)強度、起動力矩大、絕緣等級高、過載能力強的耐振電機，恒功率調(diào)速、起動力矩大、絕緣等級高、過載能力強的鉆孔機專用電機，解決使用普通電機存在的故障多、易損壞等問題。采用新材料、新工藝，不斷提高活塞環(huán)、密封件、鉆桿鉆頭葉片、斗齒等易損件的使用壽命。樁工機械振動和沖擊作用勢必對機械本身造成損壞或加大磨損，造成連接件松動，引起機器故障。因此，要設法防止因振動、沖擊引起的機器本身的損壞。 [2] 二、論文（設計）研究的內(nèi)容 1. 重點解決的問題總體方案設計 液壓樁錘設計 液壓斜式導向架設計 液壓及電氣控制系統(tǒng)設計主要零件設計與計算 2. 擬開展研究的幾個主要方面（論文寫作大綱或設計思路） 以給定數(shù)據(jù)：鋼筋混凝土樁尺寸:25cm×25cm×3000cm，液壓樁錘打樁為自由落體擊樁與柴油點火爆發(fā)擊樁的復合，樁錘結(jié)構(gòu)緊湊，液壓馬達提升時間≤10s；液壓斜式導向架起升回落平穩(wěn)，起升與回落時間均≤30s，總長度不超過車體總長；液壓及電氣控制系統(tǒng)在野外作業(yè)環(huán)境下工作可靠；通常地層結(jié)構(gòu)下，每個鋼筋混凝土樁完成打樁時間≤120s。為設計要求，依托一款陜汽汽車底盤進行自主設計。 1） 車載式柴油打樁機整體結(jié)構(gòu)設計 2） 樁架起落，橫移，偏擺機構(gòu)設計 3） 樁錘提升機構(gòu)設計 4） 液壓系統(tǒng)方案設計 5） 液壓系統(tǒng)參數(shù)設計 6） 電氣控制系統(tǒng)設計 7） 主要零件尺寸的設計與計算及其校核 3. 本論文（設計）預期取得的成果 1） 機械結(jié)構(gòu)零件圖五張 2） 機械結(jié)構(gòu)裝配圖 A0 圖兩張 3） 液壓回路設計圖 4） 電氣控制圖 5） 相關外文文獻翻譯 三、論文（設計）工作安排 1.擬采用的主要研究方法（技術路線或設計參數(shù)）； 擬采用行動研究法和文獻法結(jié)合的方式作為主要研究方法，根據(jù)已經(jīng)初步確定的車載式柴油打樁機的主要技術要求，查詢相關機械結(jié)構(gòu)設計文獻完成對車載式柴油打樁機的機械結(jié)構(gòu)設計。查詢相關液壓，電氣相關書籍文獻期刊完成對液壓結(jié)構(gòu)和電氣控制系統(tǒng)的初步設計。采用案例分析法完成對整體設計成果的修改與改進。 2.論文（設計）進度計劃 1-2 周：查找相關文獻資料，研讀文獻資料并完成文獻綜述。 3-4 周：撰寫開題報告，準備開題報告答辯。根據(jù)老師在開題報告后的建議進行開題報告修改。擬定設計答題思路。 5-6 周：完成整體方案設計并根據(jù)題目進行液壓樁錘設計。 7-8 周：樁架起落，橫移，偏擺機構(gòu)設計，材料選用，校核。 9-10 周：樁錘提升機構(gòu)設計，材料選用，校核。 11-12 周：液壓系統(tǒng)方案設計，參數(shù)設計，液壓元器件選用，液壓系統(tǒng)方案參數(shù)計算。 13-14 周：電氣系統(tǒng)設計，計算完成整體設計零件圖繪制，裝配圖繪制。 15-16 周：撰寫說明書，打印材料，準備答辯。 四、需要閱讀的參考文獻 [1] 史繼江.公路護欄樁液壓打樁機機電液一體化設計[D].長安大學,2009. 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